Es1_Trave reticolare 3D

Prima esercitazione del Corso di Progettazione Strutturale Canale B

Scopo dell'esercitazione è quello di creare e analizzare una struttura reticolare con il programma SAP2000.

1- Analisi della struttura esistente

La struttura presa in analisi è una copertura esistente della stazione Nuovo Salario a Roma. Come possiamo vedere è una copertura reticolare in tubolari di metallo che appoggia su pilastri anche essi tubolari in metallo. La copertura è costituita da un semplice pacchetto in lamiera di metallo e quindi possiamo ipotizzare un peso non molto grande. La luce della copetura è di 37 metri di lunghezza per 7 di larghezza. Le aste che compongono la struttura reticolare sono lunghe 1.5 metri.

2- Creazione di un modello 3D

Tra i metodi suggeriti per la messa in 3D della struttura ho deciso di modellare la struttura su Rhinoceros e poi di importarla su SAP2000 esportando il file nel formato IGES.

Una volta importato su SAP2000 questo è il risultato ottenuto.

3 - Inserimento di elementi base per analizzare la struttura

3.1 - Vincoli

Primo passo per creare un modello corretto per l'analisi delal struttura è di inserire i vincoli della struttura. La copertura in questione poggia su 12 piastri, 6 per parte. I vincoli sono stati inseriti come cerniere.

- Vista 3D

- Piano YZ

- Piano XZ

3.2 - Svincolare la reazione a momento dei nodi interni della struttura (Incastro -> cerniera)

Dato che la struttura reticolare lavora a sforzo normale di trazione o compressione sulle aste, i nodi tra queste devono essere svincolati a momento. Una volta importato il modello, il programma SAP2000 individua i punti di contatto tra le aste come incastri e non come cerniere. Tramite il comando RELEASES/PARTIAL FIXITY possiamo imporre dei valori di momento al bordo (0).

3.3 - Definire la sezione dell'asta

Altro passo fondamentale per poter analizzare la struttura è quello di definire di quale materiale e quali dimensioni sia l'asta della struttura. Come detto in precedenza è un tubolare in metallo di diametro ridotto. 

3.3 - Definire i carichi

Ultimo passo è quello di inserire i carichi. Essendo una copertura continua ho inserito valori puntuali su ogni nodo superiore pari a 10KN. Probabilmente è un valore eccessivo e quindi andrebbe calcolato il peso della struttura e inseriti i carichi accidentali di pioggia e neve.

4 - Analisi della struttura e risultati

Una volta inseriti questi dati possiamo far partire l'analisi al programma. Ci sono svariati risultati da analizzare.

La prima informazione fornitaci è quella della della configurazione deformata della struttura.

E' possibile individuare le reazioni vincolari degli appoggi della struttura. Trattandosi di una struttura simmetrica in tutti i suoi aspetti le reazioni vincolari dall'altra parte della struttura sono uguali, tranne che per le reazioni sull'asse Y che sono uguali in modulo ma opposte di segno.

A seguire le reazioni vincolari possiamo analizzare lo sforzo normale a cui sono soggette le aste della struttura. Andando con il mouse sopra un elemento soggetto a sforzo normale è possibile vedere il valore di tale sforzo.

Per avere sotto mano tutti i valori di sforzo normale della struttura, il programma da la possibilità di visualizzare delle tabelle ed esportarle in excel dove a ogni asta è associato ogni sforzo cui è soggetta.

Da excel è possibile mettere in ordine decrescente i valori dello sforzo normale per individuare l'asta soggetta al valore massimo.

Mettendo in ordine il decrescente il valore dello sforzo normale si vede che il valore massimo di 154 KN è su due aste come previsto.