blog di Alessandra Lomanto

La seconda esercitazione consiste nel dimensionamento della trave più sollecitata in un solaio tipo realizzato rispettivamente in legno, acciaio e calcestruzzo armato. Ho ipotizzato quindi un solaio di 9m x 12m la cui trave più sollecitata deve sostenere un’area d’interesse pari a 3m x 6m = 18 m².

Il primo studio considera il solaio realizzato in legno cosi costituito:

A questo punto mi sono calcolata i carichi strutturali (qs), permanenti (qp) ed accidentali (qa).

Stabilito un travetto di 8x10cm di Castagno con peso specifico pari a 5,69 KN/m³ che in 1 mq ve ne sono 3

qs = 3 x 0.008 x 5,69= 0,136 KN/m²

Il caldolo dei qp invece prende in considerazione:

-       tavolato in legno di spessore = 2,5 cm

-       isolante in fibra di legno = 4 cm

-       sottofondo in malta di calce = 3 cm

-       caldana = 4 cm

-       pavimento in cotto = 2 cm

-        

Quindi qp = 0,14 +0,32+0,0072+0,54+0,48 =1,48 KN/m²

Avendo stabilito una destinazione d’uso residenziale

Qa = 2,00 KN/m²

Assegnata arbitrariamente la base della trave studiata pari a 20 cm ho ottenuto grazie al foglio excel preimpostato un’altezza = 39,50.

Approssimando per eccesso ho stabilito una trave di base 20 cm e altezza 45 cm

Infine ho effettuato la verifica aggiungendo ai qs il peso della trave a metro lineare, ho calcolato

Σmax = M/Wx = 77,8113/0,00675= 11,53

Σmax < σamm quindi è verificata.

La seconda ipotesi prevede la realizzazione del solaio in acciaio.

I procedimenti effettuati sono gli stessi, per cui ho trovato che:

^-                i carichi strutturali, comprendenti in questo caso travetti IPE 200 e la soletta di lamiera grecata, qs = 2, 31 KN/m²

^-                i carichi permanenti, costituiti da isolante, massetto, paviemento in cotto e controsoffitto, qp = 1,29 KN/m²

^-                i carichi accidentali, per destinazione d’uso residenziale, qa = 2,00 KN/m²

Considerando il valore di snervamento pari a 275 MPa

grazie al foglio excel ho trovato una Wx = 513,38.

Perciò ho individuato la IPE che avesse una Wx di valore vicino a quella calcolata.

Ho infine effettuato la verifica aggiungendo a qs il peso della IPE 300 ; essendo venuto un valore Wx, comunque minore di quello in tabella, posso affermare che la struttura è verificata.

Considerando il solaio realizzato in calcestruzzo armato

Stabilite le dimensioni delle pignatte ( 16x40x25 ) e il numero di travetti pari a 2 mi sono calcolata :

-       qs (pignatte, travetti, soletta) = 2,46 KN/m²

-       qp (isolante, massetto, pav.in cotto e intonaco) = 1,16 KN/m²

-       qa (residenziale) = 2,00 KN/m²

Da tabella ho considerato la resistenza dell’armatura pari a 450MPa

Ho stabilito che la base della trave b = 20 cm

Quindi ottenuto una H = 34,21 cm

Come per il legno, la verifica consiste nel trovare il valore di σmax = M/Wx

Avendo ottenuto un valore inferiore alla σamm la struttura è verificata.

Per studiare il comportamento di una trave reticolare 3D attraverso l'utilizzo del programma di calcolo SAP ho effettuato i seguenti procedimenti: 

1 Ho creato una griglia di 20x 20 cubi di lato 1x1x1

2. ho realizzato 16x16 cubi controventati di lato 1x1x1 e tramite il comando edit-edit point-merge joints- mi sono assicurata che non si fossero creati problemi con l'utilizzo del comando copia-incolla.

3. Tramite il comando Assign-frame-releases/partial fixity ho stabilito la presenza di cerniere interne in ogni nodo spuntando il -Moment 33 e 22.

4.Ho assegnato quindi una sezione: - Assign-frame-frame section- scegliendo la sezione PIpe.

5. Ho caricato i nodi superiori con forze di 20KN 

6. Infine ho assegnato come vincoli esterni delle cerniere.

A questo punto posso dare al programma il comando di calcolare la deformazione della struttura reticolare a tali condizioni.

Tramite il comando Run- e selezionando le condizioni prestabilite cosi ho ottenuto la deformata

Posso inoltre visualizzare le CDS - caratteristiche della sollecitazioni, che nel caso di una trave reticolare sono rappresentate dai soli sforzi normali. Come ci si poteva aspettare le aste inferiori in mezzeria del sistema reticolare risultano tese, mentre quelle in prossimità degli appoggi esterni sono compresse e le più sollecitate della struttura.

In conclusione posso visualizzare il riassunto tabellare del calcolo del sistema strutturale ed esportarlo in file Excel.