II ESERCITAZIONE-Dimensionamento Travatura Reticolare in Acciaio

Per il dimensionamento di aste d’acciaio di una struttura reticolare il procedimento utilizzato prevede come primo passo di disegnare su SAP una griglia 3mx3m nella quale inserire la mia struttura reticolare, avendo cura di intelaiarla. Inserisco successivamente ai vertici il vincoli di cerniera esterni ed interni.

Proseguo scegliendo la sezione più consona delle travi (nel caso specifico tubolare in acciaio) e assegnando le forze, alle quali attribuisco arbitrariamente il valore di -150 kN.

A questo punto posso avviare l’analisi che  produrrà una serie di risultati che esporterò su un foglio excell, il quale una volta “pulito” dei risultati inutili al fine dell’esercitazione e messo in ordine, apparirà così:

dove possiamo leggere tutte le aste in trazione e compressione, ed evidenziate in giallo le aste diagonali (dato che ci sarà utile successivamente nel calcolo delle aste in compressione).

Sul foglio excell fornitoci ora procedo per prima cosa con le aste in trazione, aggiornando, asta per asta, il mio sforzo N espresso in kN.

Dato il valore della tensione caratteristica di snervamento dell’acciaio f_yk e attribuito il coefficiente di sicurezza ϒ_m , si può trovare f_d , tensione di progetto, facendo f_yk / ϒ_m . A questo punto l’area minima sarà determinata da N / f_d , con l’accortezza di eseguire la giusta equivalenza in quanto espressa in cm². 

Infine l’ultima colonna sarà dedicata all’inserimento dei valori dell’area di design ricavata dalle tabelle dei profilati in base all’area min ottenuta. Ad esempio qui sotto il profilato più piccolo della tabella associato ai primi risultati ottenuti.

Proseguendo con le aste in compressione vado ad inserire i valori di N. I valori di f_yk, ϒ_m e f_d rimangono invariati rispetto al procedimento precedente, elaborando immediatamente l’area min. A questo punto però per le aste in compressione vanno fatti dei calcoli aggiuntivi che prevedono: l’inserimento del modulo di elasticità E, il valore β, pari ad 1 (in quanto siamo nel caso dell’asta appoggiata-appoggiata), la luce (che dovrà tener conto delle aste diagonali, misurate come l*√2), il ϒ_m, ed infine il calcolo dell’inerzia minima.

Infine in base ai risultati ottenuti andiamo ad ingegnerizzare l’area, l’inerzia e ρ (raggio d’inerzia minima). Ultimo dato ricavato sarà la snellezza, che tiene conto del raggio d’inerzia minima e della luce, secondo la relazione λ= l/ ρ.