esercitazione 1 - Piastra reticolare

La struttura ideata è costituita da moduli a piramide rovesciata di altezza 3,50 m e lato 4,00 m. E' sorretta da 4 piedi (idealmente corpi scale e cavedi impianti). I carichi saranno i solai dei vari piani appesi alla struttura reticolare.

Dopo aver disegnato la struttura su Rhino ed averla importata in SAP2000, ho assegnato a tutti i nodi interni le cerniere, in modo che non permettessero spostamenti relativi ma soltanto rotazioni relative.

Dopodiché ho proceduto ad assegnare i vincoli esterni in corrispondenza degli appoggi precedentemente illustrati, per un totale di 26 cerniere.

Coerentemente con la previsione di "appendere" i solai alla struttura reticolare, i carichi sono stati posti in corrispondenza con i nodi inferiori della piastra (vertici delle piramidine), con l'esclusione di quelli interessati dagli appoggi. Ad ogni nodo è applicata una forza di 100 KN rivolta verso il basso.

A questo punto ho assegnato alle aste la sezione desiderata, un tubolare in metallo di diametro 10 cm e spessore (t_w) pari a 6 mm ca.

La simulazione proposta non ha tenuto conto del peso proprio della struttura, ma soltanto dei carichi applicati.

Il risultato della simulazione ha prodotto una deformata che ha reso subito evidente ciò che mi aspettavo, ovvero la concentrazione delle deformazioni nella parte della struttura con la luce più ampia.

Particolare di alcune reazioni vincolari.

Il grafico degli sforzi assiali ha evidenziato come sorprendentemente le aste più sollecitate a compressione e trazione siano in realtà piuttosto vicine ai due appoggi frontali. I grafici di taglio e momento flettente, come ovvio in una reticolare, sono nulli.

L'analisi di tensioni e sforzi normali rivela dei valori molto alti, che difficilmente possono essere assorbiti dalle sezioni proposte: sarà necessario un dimensionamento accurato delle sezioni e un calcolo preciso dei carichi permanenti e accidentali.

Sforzo normale nell'asta più tesa

Tensioni nell'asta più tesa

Sforzo normale nell'asta più compressa

Tensione nell'asta più compressa.

Il risultato dell'applicazione dei carichi, ad ogni modo, è quello già visto in figura 1.