ESERCITAZIONE 2

Nella seconda esercitazione ho analizzato e dimensionato una struttura reticolare tridimensionale con l’ausilio del software SAP 2000 e di un foglio Excel.

Le aste reticolari sono sollecitate esclusivamente a sforzo normale (trazione e compressione).

Procedo con la descrizione dell’iter che, tramite SAP, mi ha permesso la modellazione della struttura reticolare e del calcolo degli sforzi sulle singole aste.

1) Apro un nuovo file cambiandone l’unità di misura in Kn,m,C scegliendo uno spazio di lavoro “Grid only”

2) Imposto la maglia strutturale con cubi di lato 3 m e dispongo 3 cubi lungo l'asse x ed y. Uso una griglia x=4 y=4 z=2

3) Inizio a modellare la mia struttura a base cubica collegando i vari vertici tra loro e controventando ogni singola faccia del cubo

4) Controllo se il mio modello non presenti aste duplicate cliccando su edit > edit points >merge duplicate

5) Correggo la tolleranza di 0,1 cliccando su edit > edit points > merge joints

6) Seleziono i quattro vertici inferiori e aggiungo delle cerniere tramite il comando assign > joint > restraints

7) Sblocco i nodi da sforzo flessionale selezionando la struttura e cliccando su Assign > Frame > Release partial fixity

8) Assegno il materiale alle aste che compongono la struttura tramite Frame > frame section > add ne property > pipe 

9) Imposto un nuovo schema di carichi cliccando su Define > Load pattern ed inserisco un nuovo parametro F coun un Self Weight Multiplier = 0

10) Seleziono esclusivamente i nodi superiori per caricarli aggiungendo una forza di -200 KN poichè diretta verso il basso. Clicco su Assigne > Joint loads > Forces

11) posso ora far partire l'analisi cliccando su Run analysis e selezionando esclusivamente la forza F come oggetto dell'indagine. Ottengo così la mia struttura deformata e posso controllare gli sforzi su di essa cliccando su Frame > Axiel force

12) Cliccando su  Display > Show tables posso controllare i dati dell'analisi spuntando Analisys Results e selezionando il valore F. Esportiamo adesso la tabella Element Forces - Frames in un file Excel per ottenere i dati utili al dimensionamento delle aste.

Per prima cosa elimino i dati ripetuti cliccando su Dati > rimuovi duplicati ed ordino gli sforzi dal più grande al più piccolo.

Adesso posso analizzare singolarmente gli sforzi di trazione (+) e gli sforzi di compressione (-)

TRAZIONE

- Nella prima colonna del foglio excel incollo gli sforzi normali delle aste per poi selezionare un acciaio di tipo S235 JR H con un valore di tensione di snervamento = 235 Mpa

- Aggingo il coefficiente y_s = 1,05 e ottengo un Fyd = 223,81 Mpa

- Ottenuta l'area minima di sezione procedo alla consultazione del profilario di aste a sezione circolare per il dimensionamento dei profili che avranno un'area maggiore rispetto a quella calcolata

COMPRESSIONE

- Per la compressione valgono gli stessi procedimenti descritti in precedenza ma con l'aggiunta del fenomeno di instabilità

- Aggiungo quindi il valore di E = 210000 Mpa e di beta = 1

- La lunghezza delle singole aste la ricavo facendo attenzione a quali di esse sono lati dei quadrati (3 m) e quali sono diagonali (4,24 m)

- Ottenuti i valori di Lambda, Rho min e I min procedo con il dimensionamento delle aste facendo attenzione che i valori del profilato siano superiori a quelli trovati