EXE5_MODELLAZIONE GEOMETRICA DELL’ARCO E SUA ANALISI SU SAP2000.

EXE5_MODELLAZIONE GEOMETRICA DELL’ARCO E SUA ANALISI SU SAP2000.

Con quest’esercitazione si prendono in esame tre differenti tipologie di arco:

• Arco a tutto sesto, con altezza (h) = 300 cm
• Arco ribassato, con altezza (h) = 150 cm
• Arco parabolico, con altezza (h) = 400 cm

Ipotizzando che tutte e tre le strutture abbiano una sezione di 30x40cm in calcestruzzo armato, una luce (L) pari a 600cm; tutte ugualmente soggette a un carico uniformemente distribuito pari a 10 KN/m; possiamo metterle su Sap2000 e analizzarne il comportamento:

Prima di andare sul programma, disegniamo i tre diversi tipi di arco su AutoCAD, avendo cura di spezzare ognuno di essi in chiave e di non disegnare con il layer 0. 

Elenco i passaggi chiave per l’analisi con Sap2000:

Step1: Dopo aver salvato il file in Dxf2004 importiamolo su Sap2000 prestando molta attenzione alle unità di misura.

Step2: Assegniamo il vincolo esterno della cerniera alle due sezioni d’imposta dell’arco: selezionare punti in imposta --> Assegna --> Nodo --> Vincoli Esterni --> Cerniera.

Step3: Assegniamo il vincolo interno della cerniera al punto in chiave dell’arco, selezionandone le due aste più vicine e rilasciandone i momenti 33 in entrambe le direzioni: Assegna --> Frame --> Rilasci/SemiIcastri --> spuntare rilasci, sia inizio che fine, del momento 33 (maggiore).

Step4: Assegniamo un materiale e una sezione alla struttura: selezioniamo tutto l’arco --> Assegna --> Frame --> Sezioni Frame --> Agg. Nuova Proprietà --> Concrete --> Nome sezione --> inseriamo Altezza (0.30) e Larghezza ( 0.40) --> ok.

Step5: Carichiamo la struttura con un carico distribuito pari a 10 KN/m: selezioniamo tutto l’arco --> Assegna --> Carichi Frame --> Distribuito --> + --> inseriamo un nome al nuovo carico e azzeriamone il peso proprio --> Agg. Nuovo Schema Carico --> Direzione Gravity Projected --> e inseriamo il valore di carico uniforme pari a 10.

Step6: Avviamo l’analisi e studiamo i diagrammi ottenuti.

Ripetendo questi semplici passaggi per ogni struttura, ad arco, progettata, possiamo, in seguito, procedere con il confronto dei diagrammi e le conclusioni. 

ARCO A TUTTO SESTO:

• Deformata

• Reazioni vincolari

• F. Assiale 

• Taglio

• Momento

ARCO RIBASSATO:

• Deformata

• Reazioni vincolari

• F. Assiale 

• Taglio

• Momento

ARCO PARABOLICO:

• Deformata

• Reazioni vincolari

• F. Assiale 

Concludendo, possiamo affermare che la geometria dell’arco, in termini strutturali, tanto più è ribassata tanto più è spingente, cioè tanto più la sua altezza è minore della metà della sua luce (campata) tanto più è “arco”!!!

                                                                                         - fine -

                                                                                             A.