Esercitazione 5 - Gli archi

Studiamo su SAP il comportamento di tre tipi di archi prima modellati su rhinoceros poi importati come .dxf

L'arco fa parte di quel gruppo di strutture che reagisce alle forze esterne per FORMA. Sono strutture ottimizzate in quanto tendono a lavorare solamente a sforzo normale e questa caratteristica permette un'ottimizzazione del materiale al contrario delle strutture inflesse.

Per comportamento ad arco si intende una situazione in cui una struttura sottoposta a un carico esterno distribuito reagisce prevalentemente tramite sforzo normale, limitando taglio e momento che in alcuni casi sono nulli.

Per assurdo maggiore è l'altezza di un arco, minore è il suo comportamento ad arco in quanto diminuisce la spinta orizzontale e la struttura tende ad aumentare i valori di taglio e momento, avvicinandosi al comportamento di una trave inflessa. Al contrario si potrebbe pensare che un arco più è ribassato più si accivina al comportamento di una trave che resiste alla flessione tramite il momento d'inerzia della sua sezione, invece proprio in questi casi tendono ad abbassarsi o annullarsi i valori di taglio e momento lasciando la struttura con una compressione pura.

Questo ragionamento è espresso dalla formula della spinta orizzontale:

ql^2/2f, dove f è l'altezza dell'arco (imposta>chiave). Più cresce f minore sono la spinta orizzontale e il comportamento ad arco (le forze esterne saranno distribuite all'interno della struttura anche tramite taglio e momento). Più diminuisce f maggiore sono la spinta orizzontale e il comportamento arco (le forze esterne saranno distribuite all'interno della struttura prevalentemente tramite sforzo normale, rendendo nulli o quasi taglio e momento).

ARCO A TUTTO SESTO

ARCO PARABOLICO

ARCO CIRCOLARE RIBASSATO