blog di Valentina Martucci

ESERCITAZIONE 2_Dimensionamento di un graticcio_Valentina Martucci

In questa esercitazione progetto un graticcio di dimensioni 16,5mx27m, il quale sostiene 4 piani. Inizio disegnando una piastra continua attraverso il comando Grid Only, alla quale assegno alle estremità dei vincoli di cerniere. 

successivamente discretizzo l'area in tanti moduli più piccoli, in modo tale da ottenere risultati di calcolo migliori: il modulo scelto è di 0,50mx0,50m. 

L'operazione successiva prevede l'inserimento di vincoli alle estremità, alle quali assegno 4 cerniere. Momentaneamente le posiziono alle estremità della piastra, pur sapendo che la sollecitazione sarà maggiore in questo caso e che per ridurla occorre posizionarle più internamente.

Definisco un'altezza iniziale della piastra di 1m di altezza e definisco il materiale da utilizzare: scelgo un calcestruzo C35/45 in quanto per progettare una struttura speciale non si utilizza un calcestruzzo ordinario.

Inizio a svolgere l'ANALISI DEI CARICHI, calcolando che il singolo piano ha un carico di 12KN/m2 e che i piani sono 4. 12KNx4= 48KN/m2. Questo corrisponde al peso che dovrà sostenere il graticcio, non tenendo conto del peso proprio (16,5m x 27m=.445,5m2  e 445,5m2x48KN/m2= 21.384 KN Peso Proprio). Assegno quindi il Carico Shell alla piastra. 

Fsccio partire una prima analisi e vado a vedere l'effetto dei momenti M11 ed M22 che si sviluppano lungo le due direzioni. Il colore serve a capire dove il momento è maggiore e minore: vediamo che nei due casi il momento maggiore si trova lungo due direzioni diverse. 

A questo punto arrotondo il valore a 6000 KNxm il momento max. tenendo in considerazione anche il peso proprio della struttura. l'H min della trave è di 240 cm.

Decido di progettare quindi un graticcio di 16,5m x 27m, che abbia una maglia interna con una luce di 1,5m e lo disegno accanto alla piastra. Ad esso inserisco i vincoli ai bordi esterni ed utilizzo delle cerniere. 

Discretizzo la struttura in quanto il graticcio lavora con dei nodi rigidi ed è necessario che nel punto d'intersezione delle travi ci sia sempre un nodo. Successivamente assegno una sezione alle travi tramite il comando Frame Section e la chiamo Gr.

Aggiungo i carichi che agiscono sul graticcio, considerando il peso proprio ed il Carico Shell.

Assegno quindi i carichi all'interno della struttura: 

- il carico che agisce sulle travi centrali è pari a (1,5m x 48KN/m2) /2= 36KN

-il carico che agisce sulle travi perimetrali è (1,5m x 48KN/m2) /2= 18KN

Creo una combinazione di carico con il peso proprio ,che ha un fattore moltiplicativo di 1,3, e il carico shell. Successivamente mando l'analisi.

Il momento massimo è di circa 8000 KNxm. Mi rendo conto che in questo modo l'altezza della trave è eccessiva, quindi per contenere il momento cambio i vincoli e faccio in modo che ci sia un aggetto di 1,5m. 

In questo modo il momento è ridotto a 5200KN x m e le travi sono verificate ad una dimensione di 2,4m x 0,40m. 

Come ultima operazione faccio la verifica a torsione.

Il valore max del momento è di 90 Knxm, quindi lo inserisco nella tabella e verifico che il valore di Tmax sia minore di ftd - La struttura è verificata. 

ESERCITAZIONE3_Progettazione di un telaio_Valentina Martucci

L'esercitazione prevede la progettazione di un telaio: ho utilizzato un cls 28/35. La pianta ha una forma rettangolare di 6mx10m e si ripete per 4 pianti alti ciascuno 3m.

Successivamente inizio a modellare l'edificio, copiando il modulo x3volte lungo l'asse x e x2 volte lungo l'asse y. A questo punto inizio a definire la combinazione di carico Qs, Qa e Qp e a definire le tipologie di travi presenti (Travi perimetrali, Travi di Bordo, Travi Centrali).

aA questo punto inserisco i Joint, ovvero i vincoli a terra e assegno degli incastri in ogni punto. Successivamente distribuisco i carici Qs, Qp e Qa nelle travi di bordo e nelle travi centrali, tenendo conto delle dimensioni dell'interasse delle campate nelle quali agiscono le forze.

Ora creo la condizione di impalcato rigido al mio edificio e per farlo assegno il Diaphram .Solo a questo punto posso copiare la struttura del piano terra insieme a tutte le forze che agiscono sulle travi x3 volte lungo l'asse z ,creando un edificio che si estende per 4 piani. E' possibile copiare anche i carichi in quanto quelli che agisce sulle travi non varia salendo di altezza, contrariamente a ciò che avviene per i pilastri. Una volta fatto ciò, devo crearmi altre sezioni per i pilastri suddividendoli in p. di bordo, p. centrali, p. perimetrali e replicando questa suddivisione per tutti i piani, in modo da dimensionarli occuratamente.

Adesso mando la prima analisi senza tenere conto delle modalità modal e dead, avendo una prima visione dell'andamento dei momenti.

per comprendere ciò che accade nei singoli elementi, posso esportare la tabella che riguarda la singola tipologia strutturale: parto dalle travi principali. Esporto la tabella e la ordino in base al momento M3. A questo punto posso dimensionare i singoli elementi utlizzando la tabella per il dimensionamento a flessione, tenendo conto che il momento max. in questo caso è di 929,7 KN*m. Ripeto questa operazione per tutti gli elementi strutturali, tenendo conto che per dimensionare i pilastri occorreranno due tabelle:la prima riguardante lo sforzo normale e la seconda riferita alla pressoflessione e basata sull'eccentricità del pilastro. 

Adesso mi occupo di definire le forze orizzontali Fx ed Fy che agiscono nel centro di massa, di 1000KN ciascuna. Queste mi permettono di capire la traslazione e la rotazione della mia struttura.

A questo punto disegno un corpo scala che funge da collegamento per i 4 piani. In particolare progetto una scala con trave a ginocchio con modulo rettangolare di 2,4mx4,5m. Definiamo nuovi pilastri che sosterranno il corpo scala e la trave a ginocchio e replichiamo questo modulo per tutti i piani.

Ora, come ultimo passaggio, riassegno un nuovo diaphram alla struttura, avendo inserito il corpo scala come nuovo elemento. Vediamo come si comporta il telaio svolgendo un'ultima analisi. 

La rotazione del mio caso è quasi nulla perchè il centro di massa si è spostato di poco lungo l'asse y.

ESERCITAZIONE 1_PROGETTAZIONE TRAVATURA RETICOLARE_VALENTINA MARTUCCI

1.Per prima cosa apro un nuovo modello. Utilizzo il template Grid Only attraverso il quale posso disegnare la griglia che comporrà la mia travatura reticolare.

2.A questo punto vado a definire il materiale che andrò ad utilizzare per realizzare l'oggetto architettonico e      scelgo l'acciaio di tipo S275. Comandi: Define Materials- Add New Materials- Acciaio Italia S275

Scelgo il tipo di profilo che voglio utilizzare, facendo una prima stima sulla dimensione degli oggetti e prevedendo di ottenere due profili diversi, uno per gli elementi ortogonali ed un altro per quelli diagonali. Comandi: Define- Section- Frame Section- Import New Section.

3. Ora inizio a disegnare il cubo tipo attraverso il quale andrò a coporre la travatura: disegno il lato di 4m e gli elementi diagonali su tutte le facce di esso. Comandi: Draw Frame Cable.

Successivamente assegno a ciascun gruppo di elementi il suo profilato precedentemente impostato.  Comandi: Assign- Frame- Frame Section

4. Inizio a disegnare la prima fila di elementi e decido di realizzare una travatura reticolare a pianta quadrata. Copio il blocco lungo l'asse x per 5 volte, successivamente ripeto l'operazione lungo l'asse y replicandolo 2 volte.  Comandi: Edit- Replicate.

5. Utilizzo lo stesso comando per specchiare i moduli appena disegnati e realizzare una trave reticolare di dimensioni 24mx24m. Il disegno è terminato, ora posso inserire tutte le altre informazioni che caratterizzano la trave. Comandi: Edit- Replicate- Mirror.

  Una volta terminato il disegno posso procedere con l'inserimento di tutti gli elementi mancanti, partendo delle cerniere. Decido di inserirne 8,lasciando che la struttura aggetti di 4m su ogni lato.

A questo punto inserisco le forze: su ciascun mq agiscono 10KN, quindi ricavo che il peso del solaio è pari all'area x 10KN ( 24mx24m= 576mq) x 10kN= 5760KNxmq. Decido che l'edificio si sviluppa su due piani, quindi moltiplico il carico x 2 e ottengo un carico totale di 11.520 KN. Sapendo che la forza non si distribuisce equamente su tutta la superficie, ne calcolo la valenza su 3 punti differenti:

-sugli spigoli è pari a F/4= -80KN

-sui lati è pari a F/2= -160KN

-al centro è pari a F= -320KN

Comandi: Assign- Joint- Restraint                 Define- Load Pattern- F                Assign- Join Load- Forces   

           6. Non appena ho inserito le forze all'interno del disegno, devo specificare che il momento nei nodi è pari a 0.Fatto ciò posso far partire l'analisi specificando di studiare solo la forza F. 

Comandi: Assign- Frame- Release Partial Fixity- M22 e M33=0     

  7. Non appena terminata l'analisi posso vedere la deformata che caratterizza la mia trave e posso verificare che non vi sia deformazione duvuta al momento. A questo punto posso procedere con l'esportazione dei dati numerici. 

8. Ora che ho esportato la tabella, posso ricavare le forze assiali agenti sulla struttura, le quali mi occorranno per il dimensionamento. Le altre forze le elimino. Ordino tutti gli elementi dalla A alla Z ed elimino le station diverse da 0. Divido in gruppi differenti gli elementi compressi e quelli tesi ed i primi a loro volta li suddivido in altri due gruppi: ottengo così 3 tipologie diverse di sezioni. 

-tabella riferita alla sezione per le travi tese

-tabella riferita alle due sezioni per le travi compresse

9. A questo punto torno su Sap ed esporto la tabella Frame Section Assignments, in modo tale da inserirvi all'interno tutte le sezioni dimensionate, ordinarle dalla A alla Z ed associarle agli elementi giusti nelle colonne AutoSelect ed AnalSelect.

10. Ora che ho dimensionato le travi e le ho inserite ordinatamente nella tabella precedente posso tornare su Sap ed inserire le sezioni trovate,in modo tale da sostituirle a quelle utilizzate nella fase di pre-dimensionamento. Mi creo tre sezioni, inserisco il diametro e lo spessore di ciascuna ed una volta fatto ciò importo il file della tabella attraverso il comando SAP200 MS Exel Spreadshit .xls file.

Fatto ciò, posso far partire l'analisi.


11. Ora, prima di chiudere l'analisi, esporto la tabella Joint Reaction, attraverso la quale ricavo la forza F3 che fa riferimento al peso proprio della struttura. Una volta ricavata la sommo alla forza precedente e ricavo che la F.tot è pari a 11.520KN + 541,3KN= 12.061 KN.

A questo punto spartisco nuovamente la forza ricavata lungo la superficie in modo equo ed ottengo:

-F/4= 83,75KN

-F/2=167,5KN

-F= 335KN

12. L'ultima operazione da svolgere è quella di inserire la nuova forza F3 appena ricavata all'interno di Sap, in modo tale da svolgere la verifica finale con tutte le forze agenti. Questa sarà soddisfatta se la deformazione è 1/200 della luce. 

La verifica è soddisfatta.

 

ESERCITAZIONE 1_PROGETTAZIONE TRAVATURA RETICOLARE_VALENTINA MARTUCCI

1.Per prima cosa apro un nuovo modello. Utilizzo il template Grid Only attraverso il quale posso disegnare la griglia che comporrà la mia travatura reticolare.

2.A questo punto vado a definire il materiale che andrò ad utilizzare per realizzare l'oggetto architettonico e      scelgo l'acciaio di tipo S275. Comandi: Define Materials- Add New Materials- Acciaio Italia S275

Scelgo il tipo di profilo che voglio utilizzare, facendo una prima stima sulla dimensione degli oggetti e prevedendo di ottenere due profili diversi, uno per gli elementi ortogonali ed un altro per quelli diagonali. Comandi: Define- Section- Frame Section- Import New Section.

3. Ora inizio a disegnare il cubo tipo attraverso il quale andrò a coporre la travatura: disegno il lato di 4m e gli elementi diagonali su tutte le facce di esso. Comandi: Draw Frame Cable.

Successivamente assegno a ciascun gruppo di elementi il suo profilato precedentemente impostato.  Comandi: Assign- Frame- Frame Section

4. Inizio a disegnare la prima fila di elementi e decido di realizzare una travatura reticolare a pianta quadrata. Copio il blocco lungo l'asse x per 5 volte, successivamente ripeto l'operazione lungo l'asse y replicandolo 2 volte.  Comandi: Edit- Replicate.

5. Utilizzo lo stesso comando per specchiare i moduli appena disegnati e realizzare una trave reticolare di dimensioni 24mx24m. Il disegno è terminato, ora posso inserire tutte le altre informazioni che caratterizzano la trave. Comandi: Edit- Replicate- Mirror.

  Una volta terminato il disegno posso procedere con l'inserimento di tutti gli elementi mancanti, partendo delle cerniere. Decido di inserirne 8,lasciando che la struttura aggetti di 4m su ogni lato.

A questo punto inserisco le forze: su ciascun mq agiscono 10KN, quindi ricavo che il peso del solaio è pari all'area x 10KN ( 24mx24m= 576mq) x 10kN= 5760KNxmq. Decido che l'edificio si sviluppa su due piani, quindi moltiplico il carico x 2 e ottengo un carico totale di 11.520 KN. Sapendo che la forza non si distribuisce equamente su tutta la superficie, ne calcolo la valenza su 3 punti differenti:

-sugli spigoli è pari a F/4= -80KN

-sui lati è pari a F/2= -160KN

-al centro è pari a F= -320KN

Comandi: Assign- Joint- Restraint                 Define- Load Pattern- F                Assign- Join Load- Forces   

           6. Non appena ho inserito le forze all'interno del disegno, devo specificare che il momento nei nodi è pari a 0.Fatto ciò posso far partire l'analisi specificando di studiare solo la forza F. 

Comandi: Assign- Frame- Release Partial Fixity- M22 e M33=0     

  7. Non appena terminata l'analisi posso vedere la deformata che caratterizza la mia trave e posso verificare che non vi sia deformazione duvuta al momento. A questo punto posso procedere con l'esportazione dei dati numerici. 

8. Ora che ho esportato la tabella, posso ricavare le forze assiali agenti sulla struttura, le quali mi occorranno per il dimensionamento. Le altre forze le elimino. Ordino tutti gli elementi dalla A alla Z ed elimino le station diverse da 0. Divido in gruppi differenti gli elementi compressi e quelli tesi ed i primi a loro volta li suddivido in altri due gruppi: ottengo così 3 tipologie diverse di sezioni. 

-tabella riferita alla sezione per le travi tese

-tabella riferita alle due sezioni per le travi compresse

9. A questo punto torno su Sap ed esporto la tabella Frame Section Assignments, in modo tale da inserirvi all'interno tutte le sezioni dimensionate, ordinarle dalla A alla Z ed associarle agli elementi giusti nelle colonne AutoSelect ed AnalSelect.

10. Ora che ho dimensionato le travi e le ho inserite ordinatamente nella tabella precedente posso tornare su Sap ed inserire le sezioni trovate,in modo tale da sostituirle a quelle utilizzate nella fase di pre-dimensionamento. Mi creo tre sezioni, inserisco il diametro e lo spessore di ciascuna ed una volta fatto ciò importo il file della tabella attraverso il comando SAP200 MS Exel Spreadshit .xls file.

Fatto ciò, posso far partire l'analisi.


11. Ora, prima di chiudere l'analisi, esporto la tabella Joint Reaction, attraverso la quale ricavo la forza F3 che fa riferimento al peso proprio della struttura. Una volta ricavata la sommo alla forza precedente e ricavo che la F.tot è pari a 11.520KN + 541,3KN= 12.061 KN.

A questo punto spartisco nuovamente la forza ricavata lungo la superficie in modo equo ed ottengo:

-F/4= 83,75KN

-F/2=167,5KN

-F= 335KN

12. L'ultima operazione da svolgere è quella di inserire la nuova forza F3 appena ricavata all'interno di Sap, in modo tale da svolgere la verifica finale con tutte le forze agenti. Questa sarà soddisfatta se la deformazione è 1/200 della luce. 

La verifica è soddisfatta.

 

ESERCITAZIONE 1_PROGETTAZIONE TRAVATURA RETICOLARE_VALENTINA MARTUCCI

1.Per prima cosa apro un nuovo modello. Utilizzo il template Grid Only attraverso il quale posso disegnare la griglia che comporrà la mia travatura reticolare.

2.A questo punto vado a definire il materiale che andrò ad utilizzare per realizzare l'oggetto architettonico e      scelgo l'acciaio di tipo S275. Comandi: Define Materials- Add New Materials- Acciaio Italia S275

Scelgo il tipo di profilo che voglio utilizzare, facendo una prima stima sulla dimensione degli oggetti e prevedendo di ottenere due profili diversi, uno per gli elementi ortogonali ed un altro per quelli diagonali. Comandi: Define- Section- Frame Section- Import New Section.

3. Ora inizio a disegnare il cubo tipo attraverso il quale andrò a coporre la travatura: disegno il lato di 4m e gli elementi diagonali su tutte le facce di esso. Comandi: Draw Frame Cable.

Successivamente assegno a ciascun gruppo di elementi il suo profilato precedentemente impostato.  Comandi: Assign- Frame- Frame Section

4. Inizio a disegnare la prima fila di elementi e decido di realizzare una travatura reticolare a pianta quadrata. Copio il blocco lungo l'asse x per 5 volte, successivamente ripeto l'operazione lungo l'asse y replicandolo 2 volte.  Comandi: Edit- Replicate.

5. Utilizzo lo stesso comando per specchiare i moduli appena disegnati e realizzare una trave reticolare di dimensioni 24mx24m. Il disegno è terminato, ora posso inserire tutte le altre informazioni che caratterizzano la trave. Comandi: Edit- Replicate- Mirror.

  Una volta terminato il disegno posso procedere con l'inserimento di tutti gli elementi mancanti, partendo delle cerniere. Decido di inserirne 8,lasciando che la struttura aggetti di 4m su ogni lato.

A questo punto inserisco le forze: su ciascun mq agiscono 10KN, quindi ricavo che il peso del solaio è pari all'area x 10KN ( 24mx24m= 576mq) x 10kN= 5760KNxmq. Decido che l'edificio si sviluppa su due piani, quindi moltiplico il carico x 2 e ottengo un carico totale di 11.520 KN. Sapendo che la forza non si distribuisce equamente su tutta la superficie, ne calcolo la valenza su 3 punti differenti:

-sugli spigoli è pari a F/4= -80KN

-sui lati è pari a F/2= -160KN

-al centro è pari a F= -320KN

Comandi: Assign- Joint- Restraint                 Define- Load Pattern- F                Assign- Join Load- Forces   

           6. Non appena ho inserito le forze all'interno del disegno, devo specificare che il momento nei nodi è pari a 0.Fatto ciò posso far partire l'analisi specificando di studiare solo la forza F. 

Comandi: Assign- Frame- Release Partial Fixity- M22 e M33=0     

  7. Non appena terminata l'analisi posso vedere la deformata che caratterizza la mia trave e posso verificare che non vi sia deformazione duvuta al momento. A questo punto posso procedere con l'esportazione dei dati numerici. 

8. Ora che ho esportato la tabella, posso ricavare le forze assiali agenti sulla struttura, le quali mi occorranno per il dimensionamento. Le altre forze le elimino. Ordino tutti gli elementi dalla A alla Z ed elimino le station diverse da 0. Divido in gruppi differenti gli elementi compressi e quelli tesi ed i primi a loro volta li suddivido in altri due gruppi: ottengo così 3 tipologie diverse di sezioni. 

-tabella riferita alla sezione per le travi tese

-tabella riferita alle due sezioni per le travi compresse

9. A questo punto torno su Sap ed esporto la tabella Frame Section Assignments, in modo tale da inserirvi all'interno tutte le sezioni dimensionate, ordinarle dalla A alla Z ed associarle agli elementi giusti nelle colonne AutoSelect ed AnalSelect.

10. Ora che ho dimensionato le travi e le ho inserite ordinatamente nella tabella precedente posso tornare su Sap ed inserire le sezioni trovate,in modo tale da sostituirle a quelle utilizzate nella fase di pre-dimensionamento. Mi creo tre sezioni, inserisco il diametro e lo spessore di ciascuna ed una volta fatto ciò importo il file della tabella attraverso il comando SAP200 MS Exel Spreadshit .xls file.

Fatto ciò, posso far partire l'analisi.


11. Ora, prima di chiudere l'analisi, esporto la tabella Joint Reaction, attraverso la quale ricavo la forza F3 che fa riferimento al peso proprio della struttura. Una volta ricavata la sommo alla forza precedente e ricavo che la F.tot è pari a 11.520KN + 541,3KN= 12.061 KN.

A questo punto spartisco nuovamente la forza ricavata lungo la superficie in modo equo ed ottengo:

-F/4= 83,75KN

-F/2=167,5KN

-F= 335KN

12. L'ultima operazione da svolgere è quella di inserire la nuova forza F3 appena ricavata all'interno di Sap, in modo tale da svolgere la verifica finale con tutte le forze agenti. Questa sarà soddisfatta se la deformazione è 1/200 della luce. 

La verifica è soddisfatta.

 

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