Esercitazione n°1 | Trave reticolare | parte I

L'argomento della prima esercitazione riguarda la TRAVE RETICOLARE, una struttura composta da aste in acciaio, la cui origine scaturisce dalla necessità di creare strutture sempre più leggere che superassero luci sempre più grandi. Proprio per questo motivo le travature reticolari ebbero una diffusione amplissima per la realizzazione dei ponti.

L'ingegnere inglese Alfred Henry Neville fu il primo che brevettò il ponte a travatura reticolare nel 1838, il primo ponte realizzato con questo sistema sembra essere quello sul canale principale nel parco reale di  Racconigi, costruito su commissione di Carlo Alberto.

Più che un ponte, quello di Neville sembra essere un paradigma statico di ferro e ghisa, Neville sfruttava a pieno il principio statico della forma triangolare e la direzione assiale delle forze lungo le aste per ridurre ai minimi termini le dimensioni della struttura.¹

Per la prima esercitazione, attraverso l'uso del programma SAP2000, sono state analizzate le forze interne generate dalle forze concentrate agenti  sui nodi della trave reticolare presa ad oggetto.

Nella FIG.02 osserviamo una struttura reticolare simmetrica con 5 divisori che compongono il corrente inferiore, di lunghezza pari a 6 m ed elementi diagonali inclinati di 45°.

FIG.02

Il vantaggio delle struttre reticolari, come è stato già accennato, sta nel fatto che i suoi elementi sono soggetti solo a forze interne di tipo assiale lungo la direzione dell'asta; per tal motivo è necessario intordurre delle cerniere interne nei nodi, in modo tale che non si generino dei momenti interni( FIG.03).

FIG.03

Nel momento in cui vengono applicate delle forze concentrate nei nodi del corrente superiore pari a 100 KN ( FIG.04 ), nei vincoli si generano le reazioni vincolari pari a 100KN x 5 nodi = 500 KN :2 componenti verticali = 250 KN (FIG.05)

 FIG.04

FIG.05

SAP ci permette di apprezzare la deformata (FIG.06) e calcola i valori dello sforzo normale su ogni singola asta, individuando con il segno negativo (e con il colore rosso) le aste compresse, ossia i puntoni; e con il segno positivo ( e con il colore blu) le aste tese, ossia i tiranti. (FIG.07)

FIG.06

FIG.07

Il diagramma dello sforzo Normale ci trasmette numerose informazioni; prima fra tutte ci mostra come ad una struttura simmetrica corrispondaa un diagramma delle forze SIMMETRICO. Inoltre ci permette di apprezzare quale siano le aste più sollecitate, possiamo notare infatti come i valori dello sforzo normale aumentino dall'esterno verso il centro nei correnti e come diminuscano invece nelle diagonali.

Attraverso l'esportazione dei singoli valori relativi ad ogni asta in una tabella excel, possiamo avere una visione quantitativa più dettagliata.  Ad ogni asta sarà assegnato un numero dal programma che ci permetterà di distinguerla dalle altre  e associarla ai valori ecxel (FIG.08 e FIG.09); confermando quanto detto precedentemente osservando il diagramma dello sforzo normale.

FIG.08

FIG.09

Sulla stessa tabella della FIG.09 abbiamo messo in evidenza come effettivamente momento e taglio siano nulli (FIG.10).

FIG.10

¹ Tratto da: La cultura architettonica nell'età della restaurazione  a cura di Giuliana Ricci, Giovanna D'Amia