blog di michelangelo.proietti

con questa esercitazione si mettono a confronto tre diverse tipologie di arco

1. arco a tutto sesto    l=20 m; f=10 m
2. arco ribassato         l=20 m; f=5 m
3. arco parabolico       l=20 M; f=20 m

tutti sottoposti ad un carico di 20 KN, i tre archi hanno le seguenti deformate

i grafici degli sforzi

le reazioni vincolari agli appoggi

è interessante notare come, tra i tre archi, quello ribassato (al centro) è quello più spingente avendo tutti la stessa luce e avendo caricato tutti allo stesso modo 

l'obiettivo di questa esercitazione è il calcolo del centro delle rigidezze di un telaio shear-type tramite l'uso di un foglio excell e la successiva verifica con SAP

il telaio è composto da pilastri di sezione 30x30 e da travi di sezione 30x60

all'interno della tabella sono stati inseriti il modulo di Young, l'altezza e il momento di inerzia dei pilastri, la rigidezza totale dei telai

le tabelle 3, 4 e 5 mostrano il calcolo del centro di massa e del centro delle rigidezze di tutta la struttura e la forza sismica orizzontale F da applicare al al centro delle rigidezze nella verifica su SAP

inserisco la struttura su SAP

dopo aver attribuito la sezione alle travi e ai pilastri, aggiungo tanti zeri al momento di inerzia per aumentare la rigidezza delle travi

trovo la posizione del centro delle rigidezze e per dare continuità alla struttura assegno il comando diaphragm, applico poi la forza sismica orizzontale F trovata con il foglio excell

ottengo la seguente deformata

la struttura sottoposta alla forza sismica trasla lungo l'asse dell'applicazione della forza ma non ruota    

Obiettivo di questa esercitazione è il dimensionamento di una trave a sbalzo utilizzando i tre solai analizzati (legno, acciaio, calcestruzzo) nella seconda esercitazione

Ho disegnato per prima cosa la carpenteria del solaio

Inserisco all'interno del foglio excell i dati relativi a luce e interasse della trave e riporto i carichi strutturali, i carichi permanenti e i carichi accidentali calcolati in precedenza per i tre differenti tipi di solaio

Nei tre casi il rapporto tra luce della trave e abbassamento deve essere maggiore o uguale a 250

LEGNO

Riportando i dati all'interno del foglio excell trovo, partendo da una base di 20 cm, un'altezza minima di 24,36 cm che ingegnerizzata diventa di 30 cm.

Il rapporto l/vmax è 274,85 quindi la sezione è verificata

ACCIAIO

Il profilo necessario a soddisfare i dati ottenuti dal foglio excell è un IPE 200 con Wx=194 cm^3, Ix=1943 cm^4 e peso di 0,22 KN/m

Il rapporto l/vmax è 318,77 quindi la sezione è verificata

CALCESTRUZZO

Partendo sempre da una base di 20 cm, scelgo una sezione ingegnerizzata di 20x30

Il rapporto l/vmax è 601,91 quindi la sezione è verificata

Obiettivo di questa esercitazione è quello di effettuare l’analisi dei carichi in tre differenti solai (legno, acciaio, calcestruzzo) al fine di dimensionare la sezione della trave più sollecitata.

Per ottenere il carico complessivo che dovrà sostenere la trave, si dovranno sommare i carichi strutturali (qs), i carichi permanenti (qp) e i carichi accidentali (qa) che dipendono dalla destinazione d’uso.

Questi carichi, sommati e moltiplicati per dei coefficienti di sicurezza verranno poi inseriti, insieme alle misure di interasse e luce, all'interno di un foglio excel che calcolerà l'altezza opportuna della trave a seconda della misura della base e delle caratteristiche fisiche del materiale scelto.

Per prima cosa ho disegnato la carpenteria di un semplice solaio andandone ad individuare l''area di influenza della trave maggiormente sollecitata

LEGNO

caratteristiche del solaio:    

1 - travetti 10 x 10  -  0,1 KN/mq

2 - tavolato 2 cm  -  0,1 KN/mq

3 - caldana 4 cm  -  0,28 KN/mq

4 - isolante 4 cm  -   0,0072 KN/mq

5 - sottofondo 3 cm  -  0,54 KN/mq

6 - pavimento 1cm  -  0,2 KN/mq

inserendo nel foglio i carichi a mq trovati ho visto che una trave di base 30 cm necessita di un'altezza minima di 42,18 cm

ACCIAIO

caratteristiche del solaio:

1 - travetti IPE 200  -  0,2 KN/mq

2 - lamiera grecata e soletta in cls  -  1,66 KN/mq

3 - isolante 4 cm  -   0,0072 KN/mq

4 - massetto 4 cm  -  0,72 KN/mq

5 - pavimento 1cm  -  0,2 KN/mq

con i dati inseriti ottengo un Wx pari a 645,34 cm^3, scelgo quindi un profilo con un valore di Wx superiore a quello ricavato e quindi scelgo un profilo IPE 330 con un Wx pari a 788 cm^3

CALCESTRUZZO

caratteristiche del solaio:

1 - intonaco 1 cm  -  0,18 KN/mq

2 - pignatte 40 x 16  -  0,7 KN/mq

3 - travetti 10 x 16  -  0,8 KN/mq

4 - soletta cls 4 cm  - 1 KN/mq

5 - isolante 4 cm  -   0,0072 KN/mq

6 - massetto 4 cm  -  0,72 KN/mq

7 - pavimento 1cm  -  0,2 KN/mq

con una base di 30 cm ottengo un' altezza utile della trave di 36,04 cm che con il copriferro arriva a 41,04 cm; la sezione può essere approssimata a 30 x 45

- per questa esercitazione sono partito da un modulo cubico 1x1x1 controventato su tutte le facce

- ho poi ripetuto il modulo lungo le direzioni x e y in modo tale da creare una piastra 15x15

- essendo una struttura reticolare, tutti i nodi della struttura sono stati considerati come cerniere

- il passaggio successivo è stato quello di stabilire un carico in corrispondenza dei nodi ed ipotizzare una sezione delle aste della struttura

- sono stati poi inseriti dei vincoli inferiormente per ipotizzare gli appoggi della struttura

- l’analisi finale mostra il comportamento della struttura sottoposta al carico sia attraverso i diagrammi delle sollecitazioni, sia attraverso la sua deformata

- la tabella mostra i dati ottenuti dall'analisi fatta e permette di analizzare le aste maggiormente sollecitate ai fini sia della verifica sia della progettazione della struttura stessa